JP6254099B2 - Supplying electrical energy to vehicles by using induction and rectifiers - Google Patents
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Description
本発明は、車両、特にトラックに拘束される車両及び/または道路用自動車へ電気エネルギーを供給する構成に関し、本構成は交番電磁界を受信し、電磁誘導によって交番電流を生成する(すなわち、電磁界及び誘導によって誘起される磁気誘導が電気エネルギーを生成する)ように適合されている受信デバイスを含む。受信デバイスは、電磁誘導により交番電流の1つの相を生成する導電性材料によって形成される少なくとも1つのインダクタンスを含む。少なくとも1つのインダクタンス及び、交番電流の1つの相を生成するためにインダクタンスに(具体的には、直列に)接続されている任意選択的に少なくとも1つの追加の電気素子(具体的には1つのキャパシタンス)は共振周波数を含み、受信デバイスが対応する周波数の交番電磁界を受信する場合に交番電流の1つの相がその共振周波数で生成される。インダクタンスは、交番電流を整流し、それによって、直流電流を生成する整流器に接続されている。当業者が知っているように、交番電流の1つの相が生成される共振周波数は、受信デバイスと電磁界を生成するデバイスとの間の誘導結合に応じて変化し得る。 The present invention relates to a configuration for supplying electrical energy to a vehicle, particularly a vehicle and / or a road vehicle constrained by a truck, wherein the configuration receives an alternating electromagnetic field and generates an alternating current by electromagnetic induction (ie, electromagnetic Including a receiving device adapted to generate electrical energy, with magnetic induction induced by fields and induction. The receiving device includes at least one inductance formed by a conductive material that generates one phase of alternating current by electromagnetic induction. At least one inductance and optionally at least one additional electrical element (specifically one in series) connected to the inductance (specifically in series) to produce one phase of alternating current Capacitance) includes the resonant frequency, and when the receiving device receives an alternating electromagnetic field of the corresponding frequency, one phase of the alternating current is generated at that resonant frequency. The inductance is connected to a rectifier that rectifies the alternating current and thereby generates a direct current. As those skilled in the art know, the resonant frequency at which one phase of the alternating current is generated may vary depending on the inductive coupling between the receiving device and the device generating the electromagnetic field.
更に、本発明は、車両へエネルギーを伝送する本構成を含むシステムに関し、本構成を含む車両に関する。本発明はまた、本構成を製造する方法にも関し、交番電磁界を受信し、電磁誘導により交番電流を生成する受信デバイスにより車両を動作させる方法にも関する。
Furthermore, this invention relates to the system containing this structure which transmits energy to a vehicle, and relates to the vehicle containing this structure. The present invention also relates to a process for producing this structure, receives the electromagnetic alternating field, also relates to a method of the receiving device Ru operate the vehicle for generating an alternating current by electromagnetic induction.
特許文献1は、車両、特にトラックに拘束される車両へ電気エネルギーを供給するための構成を開示し、本構成は交番電磁界を受信し、電磁誘導によって交番電流を生成するように適合されている受信デバイスを含む。受信デバイスは複数の導電性材料の巻き線及び/またはコイルを含み、各巻き線またはコイルは交番電流の別個の相を生成するように適合されている。
本発明は、如何なる陸上車両(望ましくはないが、一時的にのみ陸上にある如何なる車両を含む)にも適用可能であり、特に鉄道車両(例えば、路面電車)のようなトラックに拘束される車両だけでなく、個人の(私的の)乗用車または公共交通車両(例えば、トラックに拘束される車両でもあるトロリーバスを含むバス)にも適用可能である。好ましくは、交番電磁界を生成する1次側導体構成は、1次側導体構成の電線が車両が走行する可能性がある道路またはトラックの面にほぼ平行な平面に延在するように、車両のトラックまたは道路に組み込まれる。特許文献1にも記載されているように、受信デバイスは車両の下側に配置することができ、厚板または平板の形の物体のような強磁性体によって覆われてもよい。好適な材料はフェライトである。強磁性体は磁界の磁力線を束ね、且つ磁力線の方向を変えて、それによって、強磁性体の上方の磁界強度をほぼゼロにまで低減する。しかしながら、1次側導体構成の別の構成、配置及び/または向きは可能である。例えば、1次側導体構成は車両の横に配置することができる。 The present invention is applicable to any land vehicle (which is not desirable, but includes any vehicle that is only temporarily on land), and in particular, a vehicle constrained to a track such as a rail vehicle (eg, a tram). It is not only applicable to private (private) passenger cars or public transport vehicles (eg buses including trolley buses that are also truck-bound vehicles). Preferably, the primary conductor configuration that generates the alternating electromagnetic field is such that the wires of the primary conductor configuration extend in a plane that is substantially parallel to the plane of the road or truck on which the vehicle may travel. Built into trucks or roads. As also described in US Pat. No. 6,057,059, the receiving device can be placed on the underside of the vehicle and may be covered by a ferromagnetic material such as an object in the form of a plank or plate. A preferred material is ferrite. The ferromagnetic body bundles the magnetic field lines and changes the direction of the magnetic field lines, thereby reducing the magnetic field strength above the ferromagnetic body to nearly zero. However, other configurations, arrangements and / or orientations of the primary conductor configuration are possible. For example, the primary conductor configuration can be placed beside the vehicle.
何れにしても、1次側と2次側との間の無線でのエネルギー伝送の効率は、ギャップが大きくなるほど低くなるので、1次側導体構成と受信デバイスの少なくとも1つのインダクタンスとの間のギャップは、できるだけ小さくすべきである。同じ理由で、少なくとも1つのインダクタンスに誘起される電圧はギャップの大きさに依存する。システムの2次側において変動する電圧を扱う1つの方法は、電圧に対して許容度のある、すなわち、電圧の広い範囲で動作可能である電力の消費体にのみ電気エネルギーを供給することである。本発明を適用可能な一例は、受信デバイスに接続される直流電流中間回路を含み、直流電流を車両の少なくとも1つの牽引モータを動作させるための交番電流に変換する少なくとも1つのインバータを更に含む鉄道車両の牽引システムである。直流電流中間回路における電圧変動を補償するように、インバータを制御することができる。 In any case, the efficiency of wireless energy transfer between the primary side and the secondary side decreases as the gap increases, so between the primary side conductor configuration and at least one inductance of the receiving device. The gap should be as small as possible. For the same reason, the voltage induced in at least one inductance depends on the size of the gap. One way to handle voltage fluctuations on the secondary side of the system is to supply electrical energy only to power consumers that are tolerant of voltage, i.e., capable of operating over a wide range of voltages. . An example to which the present invention can be applied includes a direct current intermediate circuit connected to a receiving device, and further includes at least one inverter that converts the direct current into an alternating current for operating at least one traction motor of the vehicle. This is a vehicle traction system. The inverter can be controlled to compensate for voltage fluctuations in the DC current intermediate circuit.
しかしながら、車両には、変動する電圧を許容できない他の電気システムまたはデバイスが存在する。それ故に、エネルギーを車両に供給し、使用することの更なる可能性は、電圧変動を電圧の小さい範囲に保つために1次側と2次側のインダクタンスのギャップのサイズを制御することである。 However, there are other electrical systems or devices in the vehicle that cannot tolerate varying voltages. Therefore, a further possibility of supplying and using energy to the vehicle is to control the size of the primary and secondary inductance gaps in order to keep the voltage fluctuations in a small range of voltages. .
特許文献2には、システムの一部、具体的には、システムの移動可能に配置された一部、に対しての非接触エネルギー伝送のためのシステム及び方法が記載されている。そのシステムにおいて、そのシステムの一部に収容される1つまたは幾つかの2次コイルと誘導的に結合される、固定的に設置される1次導体が設けられる。2次コイルは、このように形成された直列共振回路の共振周波数が1次導体に注入される交番電流の周波数と実質的に同じであるように、1つまたは幾つかのキャパシタと直列に接続される。直列共振回路に起きる電圧は整流器に供給され、整流器の出力側に短絡装置として動作させることができるスイッチが設けられ、スイッチを通らない電流はフリーホイーリング・ダイオードを介して平滑キャパシタに供給され、平滑キャパシタに発生する電圧はユーザに利用可能になる。
この2次側構成の欠点は動作中に損失を増加させるフリーホイーリング・ダイオードである。更に、特許文献2の図1に示される実施形態は、電流が常に、2つの半導体、すなわち、フリーホイーリング・ダイオード及び整流器のダイオードの1つ、の直列接続を通して流れており、その結果、電気的損失が増加するという欠点を有する。 The disadvantage of this secondary configuration is a freewheeling diode that increases losses during operation. In addition, the embodiment shown in FIG. 1 of US Pat. No. 6,057,836 is such that current always flows through a series connection of two semiconductors, one of a freewheeling diode and one of a rectifier diode. Has the disadvantage that the production loss increases.
本発明の目的は、電気エネルギーを車両に供給する構成を提供することであり、本構成は、電磁誘導により交番電流を生成するインダクタンスを含む受信デバイスを含み、且つ、本構成は電圧変動を低減させる手段を提供する。既知の解決策と比較して動作中の損失は低減されるものとする。具体的には、本構成は、電圧変動を低減するための手段によって引き起こされる可能性がある損失を最小化する手段も提供するものとする。本発明の更なる目的は、エネルギーを車両に供給する対応するシステム、本構成を含む車両、車両を動作させる方法及び本構成を製造する方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a configuration for supplying electrical energy to a vehicle, the configuration including a receiving device including an inductance that generates an alternating current by electromagnetic induction, and the configuration reduces voltage fluctuations. Provide a means to Loss during operation shall be reduced compared to known solutions. Specifically, the present configuration shall also provide a means for minimizing losses that may be caused by the means for reducing voltage fluctuations. It is a further object of the present invention to provide a corresponding system for supplying energy to a vehicle, a vehicle including the present configuration, a method of operating the vehicle, and a method of manufacturing the configuration.
整流器に少なくとも1つのスイッチを組み込むことが本発明の基本的な考え方である。特許文献2とは対照的に、スイッチは整流器の出力側には設けられない。その結果、追加的なフリーホイーリング・ダイオードは省くことができる。整流器に組み込まれている少なくとも1つのスイッチは、交番電磁界を受信し、且つ、電磁誘導によって交番電流を生成するように適合されている受信デバイスの1つのインダクタンスまたは複数のインダクタンスの両端を短絡する短絡回路を作り出すように動作する。具体的には、以下:
車両、特にトラックに拘束される車両及び/または道路用自動車へ電気エネルギーを供給する構成であって、
・本構成は、交番電磁界を受信し、且つ、電磁誘導によって交番電流を生成するように適合されている受信デバイスを含み、
・受信デバイスは、電磁誘導によって交番電流の1つの相を生成するための導電材料によって形成される少なくとも1つのインダクタンスを含み、
・少なくとも1つのインダクタンス及び交番電流の1つの相を生成するためにインダクタンスに接続されている任意選択的な少なくとも1つの追加の電気素子は、対応する周波数の交番電磁界が受信デバイスによって受信される場合、交番電流の1つの相が生成される共振周波数を備え、
・インダクタンス及び任意選択的な少なくとも1つの追加の電気素子は、交番電流を整流し且つそれによって直流電流を生成する整流器に接続され、
・整流器は少なくとも1つの自動的に制御可能なスイッチを含み、少なくとも1つの自動的に制御可能なスイッチは、スイッチを閉じること(すなわち、それをオンに切り替えること)、または複数のスイッチを閉じることが、任意選択的に少なくとも1つの追加の電気素子(群)を含む、インダクタンスまたは複数のインダクタンスの両端を短絡する短絡回路をもたらすように配置され、
・本構成は、少なくとも1つの自動的に制御可能なスイッチを制御するように適合されている制御デバイスを含み、
・制御デバイスは、少なくとも1つの自動的に制御可能なスイッチを共振周波数より低い周波数でオンに切り替える(すなわち、スイッチを閉じる)またはオフに切り替える(スイッチを開く)ように適合されている、
構成が提案される。
Incorporating at least one switch in the rectifier is the basic idea of the present invention. In contrast to
A configuration for supplying electrical energy to a vehicle, in particular a vehicle bound to a truck and / or a road vehicle,
The configuration includes a receiving device adapted to receive an alternating electromagnetic field and to generate an alternating current by electromagnetic induction;
The receiving device comprises at least one inductance formed by a conductive material for generating one phase of alternating current by electromagnetic induction;
The optional at least one additional electrical element connected to the inductance to generate at least one inductance and one phase of the alternating current, the corresponding frequency alternating electromagnetic field is received by the receiving device; A resonance frequency at which one phase of the alternating current is generated,
The inductance and optionally at least one additional electrical element are connected to a rectifier that rectifies the alternating current and thereby generates a direct current;
The rectifier comprises at least one automatically controllable switch, the at least one automatically controllable switch closing the switch (ie switching it on) or closing a plurality of switches Is arranged to provide a short circuit that shorts across the inductance or inductances, optionally including at least one additional electrical element (s),
The configuration includes a control device adapted to control at least one automatically controllable switch;
The control device is adapted to switch on (i.e. close the switch) or switch off (open the switch) at least one automatically controllable switch at a frequency below the resonant frequency;
A configuration is proposed.
上述の従来技術に比べて、少なくとも1つのスイッチが、整流器の一方向バルブ(具体的には、ダイオード)に並列に接続され、または、代替的に、スイッチは、一方向バルブ(例えば、集積されたダイオードまたはいわゆるボディ・ダイオードを有するIGBTまたはMOSFETを使用できる)に組み込まれ、整流器のそれぞれのバルブは、電流を一方向へのみ通すように適合され、スイッチがオンの場合、電流はバルブを通って反対方向に流れることができ、または反対方向へバルブを迂回できる。スイッチが(第1の)一方向バルブに並列に接続され、且つ、整流器が互いに直列に接続されている2つの一方向バルブを有するブリッジを含む場合、スイッチも他の(第2の)一方向バルブに直列に接続されている。 Compared to the prior art described above, at least one switch is connected in parallel with a one-way valve (specifically a diode) of the rectifier, or alternatively, the switch is a one-way valve (eg integrated). Each of the rectifier valves is adapted to pass current only in one direction, and when the switch is on, the current passes through the valve. Can flow in the opposite direction or bypass the valve in the opposite direction. If the switch is connected in parallel to a (first) one-way valve and the rectifier includes a bridge having two one-way valves connected in series with each other, the switch is also in the other (second) one-way It is connected in series with the valve.
好ましくは、本構成は、対応する数の位相線に、電磁誘導により交番電流の複数の相(例えば、3相)を生成する。複数の相は整流器の出力側により滑らかな直流電流を供給する。更に、複数の相のレシーバはより大きい電力を生成でき、浮遊の影響を低減できる。 Preferably, this configuration generates a plurality of alternating current phases (for example, three phases) by electromagnetic induction in a corresponding number of phase lines. The phases supply a smoother direct current to the output side of the rectifier. In addition, multiple phase receivers can generate more power and reduce the effects of stray.
具体的には、受信デバイスは導電材料の複数の位相線を含み、各位相線はインダクタンスの1つを含み、各インダクタンスは交番電流の複数の相の1つを生成するように適合され、位相線は、位相線の一端で中性点接続を形成するように互いに接続され、且つ、位相線の反対端で整流器に接続されている。 Specifically, the receiving device includes a plurality of phase lines of conductive material, each phase line includes one of the inductances, each inductance adapted to generate one of the plurality of phases of the alternating current, and the phase The lines are connected to each other to form a neutral point connection at one end of the phase line, and are connected to the rectifier at the opposite end of the phase line.
具体的には、位相線の反対端の各々は、整流器の複数のブリッジの1つに接続され、各ブリッジは互いに直列に接続されている2つの一方向バルブを含み、各バルブは一方向へのみ電流を通すように適合され、各ブリッジの少なくとも1つのバルブは、スイッチがオンの場合、電流がそのバルブを通して反対方向に流れることができる、または反対方向へそのバルブを迂回できるように、自動的に制御可能なスイッチの1つと結合されている。同じことは、単相受信デバイスの場合にはフルブリッジ整流器に適用される。 Specifically, each of the opposite ends of the phase line is connected to one of a plurality of bridges of the rectifier, each bridge including two one-way valves connected in series with each valve in one direction. Only at least one valve of each bridge is adapted to pass current automatically when the switch is on so that current can flow through the valve in the opposite direction or bypass the valve in the opposite direction Combined with one of the controllable switches. The same applies to a full bridge rectifier in the case of a single phase receiving device.
少なくとも1つの自動的に制御可能なスイッチは、整流器のバルブと結合されることができ(バルブに組み込まれることができ、またはバルブに並列に接続されることができ)、バルブは一方向へのみ電流を通すように適合され、スイッチがオンの場合、電流がそのバルブを通して反対方向に流れることができ、または反対方向へそのバルブを迂回でき、制御デバイスは、バルブを通る電流の大きさがゼロまたは所定の閾値より小さい間にのみスイッチをオンに切り替えることができるように適合されている。動作中の損失はこの実施形態により顕著に低減できる。これは、制御デバイスが共振周波数より低いスイッチング周波数で少なくとも1つの自動的に制御可能なスイッチを切り替えるように適合されているので可能である。このスイッチング周波数で、少なくとも1つのスイッチがオンに切り替えられる。また、少なくとも1つのスイッチがこのスイッチング周波数でオフに切り替えられる。スイッチのオンへの切り替えとオフへの切り替えとの間の時間間隔は、一般的には、スイッチのオフへの切り替えとオンへの切り替えとの間の時間間隔とは異なり、これらの時間間隔は変えられるので、異なるこれらの時間間隔の比またはデューティ・サイクル(下記参照)を設定できる。 At least one automatically controllable switch can be combined with the rectifier valve (can be integrated into the valve or connected in parallel to the valve), the valve is only unidirectional When adapted to pass current and the switch is on, current can flow in the opposite direction through the valve, or can bypass the valve in the opposite direction, and the control device has zero magnitude of current through the valve Or it is adapted to be able to be switched on only during less than a predetermined threshold. Loss during operation can be significantly reduced by this embodiment. This is possible because the control device is adapted to switch at least one automatically controllable switch at a switching frequency below the resonant frequency. At this switching frequency, at least one switch is switched on. Also, at least one switch is switched off at this switching frequency. The time interval between switching on and switching off is generally different from the time interval between switching off and on, and these time intervals are Since these can be varied, different ratios of these time intervals or duty cycles (see below) can be set.
好ましい実施形態によれば、バルブ(群)を通る電流の大きさがゼロまたは所定の閾値より小さい間に少なくとも1つのスイッチをオンに切り替えること及びオフに切り替えることの両方をできるようにするために、スイッチング周波数は、共振周波数の整数分の1である、すなわち、共振周波数はスイッチング周波数の整数倍である。具体的には、整数分の1は予め定義できる、すなわち、受信デバイスの動作の前に設定できる。これは、整数分の1を動作中に他の値に変えることを除外するものではない。 According to a preferred embodiment, in order to be able to both turn on and off at least one switch while the magnitude of the current through the valve (s) is zero or less than a predetermined threshold The switching frequency is an integer fraction of the resonance frequency, i.e., the resonance frequency is an integer multiple of the switching frequency. Specifically, a fraction of an integer can be defined in advance, i.e., can be set before the operation of the receiving device. This does not exclude changing a fraction of an integer to another value during operation.
具体的には、共振周波数または同等な量は、動作中に決定できる。それ故に、共振周波数は、正確に動作中のスイッチング周波数の整数倍であることができる。例えば、共振周波数が変化する場合、スイッチング周波数はそれに対応して、好ましくは自動的に適合される。同等な量は、整流器の入力側の交番電流または交番電圧、例えば、受信デバイスの1つ以上の相の交番電流または交番電圧の周期または周期の半分の時間であってもよい。例えば、カウンタに結合されている検出器が、交番電流または交番電圧がゼロになるときに繰り返し測定し、計算デバイスが共振周波数を計算する。しかしながら、交番電流または交番電圧が異なる方法でスイッチング周波数の生成をトリガすることも可能である。 Specifically, the resonant frequency or equivalent amount can be determined during operation. Therefore, the resonant frequency can be an integer multiple of the switching frequency during operation. For example, if the resonant frequency changes, the switching frequency is correspondingly preferably adapted automatically. The equivalent amount may be an alternating current or alternating voltage on the input side of the rectifier, for example a period or half of a period of alternating current or alternating voltage of one or more phases of the receiving device. For example, a detector coupled to the counter repeatedly measures when the alternating current or voltage is zero, and the computing device calculates the resonant frequency. However, it is also possible to trigger the generation of the switching frequency in a manner in which the alternating current or the alternating voltage are different.
制御デバイスは、少なくとも1つの自動的に制御可能なスイッチがオフである時間間隔に対する、少なくとも1つの自動的に制御可能なスイッチがオンである、従って、短絡回路が存在する時間間隔の比を制御するように適合されているコントローラを含む。スイッチング処理のタイミングにより、そうでない場合にスイッチ及びバルブ内で生成されるであろう電気損失が大幅に低減される。更にスイッチはより少ない熱を発生し、スイッチの冷却が促進される。 The control device controls the ratio of the time interval in which at least one automatically controllable switch is off to the time interval in which at least one automatically controllable switch is off, so that a short circuit is present Including a controller that is adapted to. The timing of the switching process greatly reduces the electrical losses that would otherwise be generated in the switches and valves. In addition, the switch generates less heat and cooling of the switch is facilitated.
具体的には、制御デバイスは、整流器の直流電流側の電圧及び/または電流の大きさ(群)に応じて、少なくとも1つの自動的に制御可能なスイッチの切り替えを制御するように適合されていてもよい。以下に例を述べる。 Specifically, the control device is adapted to control the switching of at least one automatically controllable switch depending on the voltage and / or magnitude (group) of the DC current side of the rectifier. May be. An example is described below.
本発明の特定のアプリケーションによれば、本構成は整流器によって供給される電気エネルギーを蓄えるストレージを含み、整流器はストレージに接続され、制御デバイスは、ストレージを充電するために必要な電圧及び/または電流の大きさ(群)に応じて、少なくとも1つの自動的に制御可能なスイッチの切り替えを制御するように適合されている。 According to a particular application of the present invention, the configuration includes a storage that stores electrical energy supplied by the rectifier, the rectifier is connected to the storage, and the control device provides the voltage and / or current required to charge the storage. Is adapted to control the switching of at least one automatically controllable switch in accordance with the size (group) of.
更に、本発明は、本明細書に記載されている実施形態の1つによる本構成を含む車両を含み、整流器は電気エネルギーを蓄えるためのストレージに接続されている。 Furthermore, the present invention includes a vehicle including this configuration according to one of the embodiments described herein, wherein the rectifier is connected to a storage for storing electrical energy.
更に、本発明は、電気エネルギーを使用して、車両、特にトラックに拘束される車両及び/または道路用自動車を動作させる方法を含み、
・交番電磁界が受信され、且つ、電磁誘導によって交番電流を生成するために使用され、
・交番電磁界は、導電材料によって形成され、電磁誘導によって交番電流の1つの相を生成する少なくとも1つのインダクタンスによって受信され、
・インダクタンス及びそのインダクタンスに接続されている任意選択的な少なくとも1つの追加の電気素子は、共振周波数で交番電流の1つの相を生成し、
・交番電流は整流器によって整流されて、それにより直流電流が生成され、
・整流器は、任意選択的に少なくとも1つの追加の電気素子(群)を含むインダクタンスまたは複数のインダクタンスの両端を短絡する短絡回路がもたらされるように、一時的に閉じられる少なくとも1つの自動的に制御可能なスイッチを使用して動作し、
・少なくとも1つの自動的に制御可能なスイッチは、少なくとも1つの自動的に制御可能なスイッチが共振周波数より低い周波数でオンおよびオフに切り替えられるように、制御デバイスによって制御される。
Furthermore, the invention includes a method of using electrical energy, the vehicle or by supplying the vehicle and / or automotive road is otherwise constrained in the track,
An alternating electromagnetic field is received and used to generate an alternating current by electromagnetic induction;
The alternating electromagnetic field is received by at least one inductance formed by a conductive material and generating one phase of alternating current by electromagnetic induction;
The inductance and optionally at least one additional electrical element connected to the inductance generate one phase of alternating current at the resonant frequency;
The alternating current is rectified by a rectifier, thereby generating a direct current,
The rectifier is optionally at least one automatically controlled to be temporarily closed so as to provide an inductance or short circuit across the inductances, optionally including at least one additional electrical element (s) Works with possible switches,
The at least one automatically controllable switch is controlled by the control device such that the at least one automatically controllable switch is switched on and off at a frequency below the resonant frequency.
具体的には、交番電流は、導電材料の複数の位相線を使用して生成されることができ、各位相線は、交番電流の複数の相の1つを生成するインダクタンスの1つを含む。本方法の別の実施形態は本構成の説明から得られる。 Specifically, the alternating current can be generated using multiple phase lines of conductive material, each phase line including one of the inductances that generates one of the multiple phases of the alternating current. . Another embodiment of the method is derived from the description of this configuration.
例えば、整流器は、交番電流を整流するために使用されるバルブを含み、自動的に制御可能なスイッチはバルブと結合され、バルブはスイッチがオフである第1の動作状態において電流を一方向へのみ通し、バルブまたはバルブの迂回路はスイッチがオンである第2の動作状態において、電流を反対方向に通すことができ、バルブを通る電流の大きさがゼロまたは所定の閾値より小さい間にのみスイッチをオンに切り替えることが可能となる。 For example, the rectifier includes a valve that is used to rectify alternating current, an automatically controllable switch coupled to the valve, and the valve directs current in a first operating state when the switch is off. Only in the second operating state in which the valve is switched on, the valve or valve bypass can pass current in the opposite direction and only while the magnitude of the current through the valve is zero or less than a predetermined threshold The switch can be turned on.
少なくとも1つの自動的に制御可能なスイッチがオフである時間間隔に対する、少なくとも1つの自動的に制御可能なスイッチがオンである、従って、短絡回路が存在する時間間隔の比は、制御デバイスによって制御されることができる。 The ratio of the time interval in which at least one automatically controllable switch is off to the time interval in which at least one automatically controllable switch is off is on, so that there is a short circuit, is controlled by the control device Can be done.
具体的には、制御デバイスは、整流器の直流電流側の電圧及び/または電流の大きさ(群)に応じて、少なくとも1つの自動的に制御可能なスイッチの切り替えを制御してもよい。 Specifically, the control device may control switching of at least one automatically controllable switch according to the voltage and / or current magnitude (group) on the direct current side of the rectifier.
電気エネルギーは整流器によって車両のエネルギー・ストレージへ送られてもよく、制御デバイスは、ストレージを充電するために必要な電圧及び/または電流の大きさ(群)に応じて、少なくとも1つの自動的に制御可能なスイッチの切り替えを制御してもよい。 The electrical energy may be sent by a rectifier to the vehicle energy storage, and the control device will automatically at least one automatically depending on the voltage and / or current magnitude (s) required to charge the storage. Switching of controllable switches may be controlled.
本発明は、車両、特にトラックに拘束される車両及び/または道路用自動車を製造する方法を含み、次のステップを含む。
・交番電磁界を受信し、且つ、電磁誘導によって交番電流を生成するように適合されている受信デバイスを設けること、
・受信デバイスに、電磁誘導によって交番電流の1つの相を生成する導電材料によって形成される少なくとも1つのインダクタンスを設けること、
・少なくとも1つのインダクタンス及び交番電流の1つの相を生成するためにインダクタンスに接続されている任意選択的な少なくとも1つの追加の電気素子を、その対応する周波数の交番電磁界が受信デバイスによって受信される場合、交番電流の1つの相が生成される共振周波数で動作するように適合させること、
・インダクタンス及び任意選択的な少なくとも1つの追加の電気素子を、交番電流を整流し、それによって直流電流を生成する整流器に接続すること、
・整流器の少なくとも1つの自動的に制御可能なスイッチを、そのスイッチを閉じるまたは複数のスイッチを閉じることが、任意選択的に少なくとも1つの追加の電気素子(群)を含む、1つのインダクタンスまたは複数のインダクタンスの両端を短絡する短絡回路をもたらすように、配置すること、
・制御デバイスを設け、制御デバイスを、少なくとも1つの自動的に制御可能なスイッチを制御することができるように、適合させること、
・制御デバイスを、少なくとも1つの自動的に制御可能なスイッチを共振周波数より低い周波数でオン及びオフに切り替えることができるように、適合させること。
The present invention includes a method of manufacturing a vehicle, particularly a vehicle bound to a truck and / or a road vehicle, and includes the following steps.
Providing a receiving device adapted to receive alternating electromagnetic fields and to generate alternating current by electromagnetic induction;
Providing the receiving device with at least one inductance formed by a conductive material that generates one phase of alternating current by electromagnetic induction;
An optional at least one additional electrical element connected to the inductance to generate at least one inductance and one phase of alternating current, the alternating frequency of which corresponding electromagnetic field is received by the receiving device; Adapting to operate at the resonant frequency at which one phase of the alternating current is generated,
Connecting the inductance and optionally at least one additional electrical element to a rectifier that rectifies the alternating current and thereby generates a direct current;
One inductance or plurality of at least one automatically controllable switch of the rectifier, wherein closing the switch or closing the plurality of switches optionally includes at least one additional electrical element (s) Arranging to provide a short circuit that shorts both ends of the inductance of the
Providing a control device and adapting the control device to be able to control at least one automatically controllable switch;
Adapt the control device so that at least one automatically controllable switch can be switched on and off at a frequency lower than the resonant frequency.
本発明の実施例を、以下の添付の図面を参照して説明する。 Embodiments of the invention will now be described with reference to the accompanying drawings in which:
図1に示されている電磁界を受信する受信デバイス1は、一端が共通の中性点5に接続されている3本の位相線2a、2b、2cを含む。各位相線2a、2b、2cの反対端は整流器10のそれぞれのブリッジに接続されている。各位相線2a、2b、2cは、インダクタンス3a、3b、3cによって引き起こされる浮遊インダクタンスを補償するためにキャパシタンス4a、4b、4cに直列に接続されているインダクタンス3a、3b、3cを含む。インダクタンス3の各々及び補償キャパシタンス2の各々は、(インダクタやキャパシタのような)単一の要素または(インダクタ及びキャパシタの直列接続及び/または並列接続のような)要素の組み合わせのどちらかによって実現され得る。位相線2のインダクタンス3の第1の部分がインダクタンス3の第2の部分にキャパシタンス4の第1の部分またはその部分のみを介して接続されることも可能である。
The receiving
受信デバイス1の動作中、入射電磁界はインダクタンス3a、3b、3cに電圧を誘起し、一端における中性点5と反対端における整流器10のブリッジ11への接続との間の各位相線2a、2b、2cの両端に電圧が生じる。負荷17が整流器10の直流電流側に接続され、その負荷が動作されるならば、対応する電流が位相線2a、2b、2cを通って流れ、整流器10によって整流され、接続線18a、18bを介して直流電流として負荷17に供給される。位相線2a、2b、2cを通る電流は、図3及び図4に示されている測定デバイス36a、36b、36cによって示されているように、測定可能である(例えば、ロゴスキー・コイルを使用して)。
During operation of the receiving
受信デバイス1のインダクタンス3a、3b、3cは、好ましくは、入射電磁界が、3相交番電流の場合では典型的である、120°の位相シフトで位相線2a、2b、2cに交番電流を生成するように配置される。
The
図1に示される整流器10は3つのブリッジ11a、11b、11cを含む。ブリッジ11の各々は2つのダイオード14a、15a;14b、15b;14c、15cの直列接続を含む。これらのダイオード14、15は、電流が図1の下部側から図1の上部側へ流れることを可能にし、電流線18bの電位が電流線18aより高くなる。平滑キャパシタ16が直流電流線18a、18b間に接続されている。平滑キャパシタ16は整流器の出力側、すなわち、3つのブリッジ11の出力側に接続され、整流器10の一部ではない。各ブリッジ11は、一端が第1の直流電流線18aに、反対端が第2の直流電流線18bに接続されている。
The
図1に示される特定の実施形態において、各ダイオード14、15は、スイッチ12、13がスイッチがオンの間電流がダイオード14、15を迂回することを可能にするように、スイッチ12、13に並列に接続される。 In the particular embodiment shown in FIG. 1, each diode 14, 15 is connected to the switch 12, 13 to allow current to bypass the diode 14, 15 while the switch 12, 13 is on. Connected in parallel.
受信デバイス1及び整流器10の動作中、スイッチ12、13は、整流器10の通常の動作に比べて、整流器10の出力側の直流電流を増加または低減するために繰り返しオン及びオフに切り替えることができる。「通常の動作」とはスイッチ12、13のいずれもが動作していないことを意味する。具体的には、スイッチ12、13は、ブリッジ11の第1のスイッチ12a、12b、12cまたは第2のスイッチ13a、13b、13cのいずれかが同時にオンであるように動作する。例えば、全てのスイッチ12、13がオフである第1の動作状態から初めて、第1のスイッチ12a、12b、12cが、オンに切り替えられ、ある時間間隔後にオフに切り替えられ、それから、第2のスイッチ13a、13b、13cが、第2の時間間隔後にオンに切り替えられ、第3の時間間隔後にオフに切り替えられる。第1のスイッチ12a、12b、12cが、第4の時間間隔後に第1の時間間隔の間再びオンに切り替えられ、その後も同様に続く。この動作に対して、第2及び第4の時間間隔の和(全てのスイッチ12、13がオフである間)に対する、第1及び第3の時間間隔の和(スイッチ12またはスイッチ13のいずれかがオンである間)の比であるデューティ・サイクルdを定義することができる。整流器10の出力側の電圧は
具体的には、図1から図5までの回路図に関連するのはもちろんであるが、スイッチ12、13のスイッチング周波数は、受信デバイスの位相線群または位相線によって生成される交番電流の周波数よりも低い。従って、スイッチ12または13を、バルブ(例えば、ダイオード14、15)を通る電流がゼロかまたは所定の閾値より小さい期間のみオンに切り替えることが可能であり、好ましい。従って、負荷の下にスイッチ12、13を切り替えることによって引き起こされる損失は回避または低減できる。バルブを通る電流がゼロかまたは所定の閾値より小さいかどうかを検出するために、図3及び図4に関連して述べた測定デバイス36を使用することができる。 Specifically, the switching frequency of the switches 12 and 13 is of course the frequency of the alternating current generated by the phase line group or the phase line of the receiving device, which is of course related to the circuit diagrams of FIGS. Lower than. Thus, it is possible and preferred that the switch 12 or 13 can be switched on only during periods when the current through the valve (eg, diodes 14, 15) is zero or less than a predetermined threshold. Thus, losses caused by switching the switches 12, 13 under load can be avoided or reduced. To detect whether the current through the valve is zero or less than a predetermined threshold, the measuring device 36 described in connection with FIGS. 3 and 4 can be used.
図2は2つのブリッジ21a、21bのみを有する変形の整流器を示す。先の場合と同様に、各ブリッジ21は、2つのバルブ(ダイオード34a、35a;34b、35b)の直列接続を含み、そして各バルブ34、35に並列のスイッチ32a、33a;32b、33bが存在し、それにより、スイッチ32、33がオンである間バルブが迂回される。
FIG. 2 shows a modified rectifier having only two
図2に示される位相線22a、22bは、2相交番電流の位相線あってもよいし、または電磁界が入射している間交番電流の1つの相のみを生成するレシーバへの接続線であってもよい。 The phase lines 22a and 22b shown in FIG. 2 may be two-phase alternating current phase lines, or connection lines to receivers that generate only one phase of alternating current while the electromagnetic field is incident. There may be.
異なる図における同じ参照番号は同一のまたは機能的に同一の要素を指す。従って、図2における18a、18bは整流器の出力側での直流電流線を示す。 The same reference numbers in different figures refer to the same or functionally identical elements. Accordingly, 18a and 18b in FIG. 2 indicate DC current lines on the output side of the rectifier.
図4に示すように、スイッチの1組(すなわち、図1及び図3のスイッチ13)は省略できる。これは、スイッチの1組(例えば、図1及び図3のスイッチ12またはスイッチ13のいずれか)のみが、インダクタンス3の両端を変える、従って、整流器の出力側の直流電圧を変えるために、位相線2の両端を短絡する短絡回路を生成するために必要であるという知見に基づく。同じことは図2に示される整流器の変形の構造または他のいかなる整流器にも適用される。図2の場合、スイッチ32a、32bは省略することができ、スイッチ33a、33bは、それぞれ、接続線22a、22bまたは位相線22a、22bの両端を短絡する短絡回路を生成するために、繰り返し且つ好ましくは同時に、オン及びオフに切り替えることができる。
As shown in FIG. 4, one set of switches (ie, switch 13 in FIGS. 1 and 3) can be omitted. This is because only one set of switches (e.g., either switch 12 or switch 13 in FIGS. 1 and 3) changes both ends of inductance 3, thus changing the DC voltage on the output side of the rectifier. Based on the finding that it is necessary to create a short circuit that shorts both ends of
図3及び図4に示すように、2つの追加のキャパシタンス42、43の直列接続は、直流電流線18a、18bに対する反対端で接続することができる。更に、図3及び図4に示すように、キャパシタンス42、43の間の接続点は接地電位に接続できる。更に、またはその代わりに、測定デバイス41は直流電流線18a、18bの間に接続できる。具体的には、測定デバイス41は、線18a、18bの間の電圧を、且つ好ましくは線18a、18bの少なくとも1本を通る電流も測定するように適合されることができる。測定デバイス41によって供給される測定値は、負荷(例えば、図1の負荷17または電気エネルギーを蓄えるエネルギー・ストレージのような別の負荷)の動作を制御するように使用でき、及び/または、整流器のスイッチの動作を制御するように使用できる。具体的には、測定デバイス41の測定値に基づいて、スイッチのデューティ・サイクルを閉ループ制御が実現されるように設定することができる。従って、例えば、直流電流線18a、18bの間の電圧が一定であるように制御できる。あるいは、整流器の出力側の電圧及び/または電流を、負荷または負荷群の他の要件に準拠するように制御できる。
As shown in FIGS. 3 and 4, a series connection of two
図1に示されている整流器10のような整流器のスイッチの動作を制御する制御ループの例を、図5を参照して説明する。上述のように、受信デバイスの位相線を通る交番電流は、具体的には、連続的にまたは準連続的に測定される。一例として、3相受信デバイス(対応する制御ループは受信デバイスの如何なる相数に対しても実現可能である)の場合には、3相交番電流の3相電流はIa、Ib、Icで表される。これらの相電流は、相電流の平方根(RMS)を相ごとに個別に計算する第1の演算デバイス51a、51b、51cへ入力される。RMSは、それらの値を加算し、その結果としての和を減算デバイス53に出力する加算デバイス52に出力され、減算デバイス53は設定値Isetからその和を減算する。この設定値Isetは制御の要件に従って生成される。例えば、設定値は、上述のように整流器の出力側の直流電圧の測定に基づいて生成することができる。
An example of a control loop that controls the operation of a switch in a rectifier such as the
減算デバイス53よって出力される差は、PIコントローラ(比例積分コントローラ)である可能性のあるコントローラ54に入力される。コントローラ54の出力値は、その出力を三角波生成デバイス55によって生成される三角波信号と比較する比較器56に入力される。三角波信号の周波数は、共振周波数の整数分の1であるスイッチング周波数、すなわち、共振周波数はスイッチング周波数の整数倍である、に等しい。
The difference output by the
具体的には、コントローラ54からの比較器56によって受信される入力は上述のデューティ・サイクルdであってもよい。比較器56のその結果としての出力は、2つの異なる関数値、すなわち、1及び0を有するステップ関数であり、デューティ・サイクルに対応する。このステップ関数は、例えば、図1のスイッチ12及び13または図4のスイッチ12を駆動する個別の駆動デバイス59a、59b、59cに供給される。2組のスイッチ12、13がある場合、駆動デバイス59は、スイッチ12及び13を交互に駆動するオルタネータと結合される、すなわち、スイッチ12は、スイッチ13がオン及びオフに切り替えられる前に、オン及びオフに切り替えられ、そしてその逆も同様である。
Specifically, the input received by the
比較器56の出力は駆動デバイス59の第1の入力Dに入力され、好ましくは、スイッチを、それぞれのバルブを通る電流がゼロまたは所定の閾値Ilimより小さい場合にのみオンに切り替えるために、駆動デバイス59の第2の入力Qに入力される第2の入力値が存在する。閾値Ilimは1組の第2の比較器58a、58b、58cに入力され、測定された位相線の交番電流(すなわち相電流Ia、Ib、Ic)も相毎に個別に第2の比較器58に入力される。第2の比較器58は、交番電流の現在の値を閾値Ilimと比較し、イネーブル信号をそれぞれの指定された駆動デバイス59に、相電流が閾値Ilimより小さいまたは閾値Ilim以下の場合にのみ、出力する。
The output of the
図6は、図4に示す整流器に接続される(図1に示す受信デバイスのような)受信デバイスを含む構成が動作する間の、時間の関数としての種々の量の一例を示す。図4の整流器は簡単化のためだけに選択されている。整流器の出力側の直流電圧の同様の動作は、図1〜図3の図に示されている整流器及び整流器の各ブランチに2つのスイッチが存在するということに対応して変形されたスイッチの制御で実現可能である。 FIG. 6 shows an example of various quantities as a function of time during operation of a configuration that includes a receiving device (such as the receiving device shown in FIG. 1) connected to the rectifier shown in FIG. The rectifier of FIG. 4 has been selected for simplicity only. A similar operation of the DC voltage on the output side of the rectifier is the switch control modified in response to the presence of two switches in each branch of the rectifier and rectifier shown in the diagrams of FIGS. It is feasible.
図の横軸は、正規化された時間、すなわち、時間tとスイッチ12をオンまたはオフに切り替えるサイクルの周期tau_ARとの商に相当する。図の上部3分の1において、縦軸は受信デバイスの交番電流に相当する。横方向の双方向矢印は、共振周波数f_RESで変動する交番電流の周期tau_RESを示す。その例において、電流のピーク値は−20Aと20Aの範囲である。図の中央部3分の1では、縦軸は整流器の直流電圧に相当する。その例では、電圧の値は60Vと70Vの間で変動する。図の下部3分の1において、縦軸はそれぞれの信号の電圧及び閾値の電圧に相当する。その例では、閾値は0.4Vであり、このレベルでの水平線によって示されている。横方向の双方向矢印は、スイッチ12をオフに切り替えるサイクルの周期tau_ARを示す。 The horizontal axis in the figure corresponds to the quotient of the normalized time, that is, the time t and the cycle tau_AR of the cycle in which the switch 12 is turned on or off. In the upper third of the figure, the vertical axis corresponds to the alternating current of the receiving device. The horizontal two-way arrow indicates the period tau_RES of the alternating current that fluctuates at the resonance frequency f_RES. In that example, the peak current value is in the range of -20A and 20A. In the center third of the figure, the vertical axis corresponds to the DC voltage of the rectifier. In that example, the voltage value varies between 60V and 70V. In the lower third of the figure, the vertical axis corresponds to the voltage of each signal and the threshold voltage. In that example, the threshold is 0.4V, indicated by a horizontal line at this level. A horizontal double arrow indicates a cycle tau_AR of a cycle for switching the switch 12 off.
図6の上部3分の1に示すように、整流器の入力側の交番電流は共振周波数で振動する。例えば、上記で図5に関連して説明したように、三角波信号(図6の図の下部3分の1、ピーク値0Vと1Vの間で変動する)は、閾値と比較され、整流器のスイッチ12の切り替えをトリガする。三角波信号が閾値(例では0.4V)の下に下がると、スイッチ12は、−1Vから1Vへ上がる図6の下部3分の1のステップ関数によって示されるように、オンに切り替えられる。三角波信号が閾値に再度到達すると、これらのスイッチ12は、1Vから0Vに下がるステップ関数で示すように、再度オフに切り替えられる。 As shown in the upper third of FIG. 6, the alternating current on the input side of the rectifier vibrates at the resonance frequency. For example, as described above in connection with FIG. 5, the triangular wave signal (lower one third of the diagram of FIG. 6, which fluctuates between peak values 0V and 1V) is compared to the threshold value and the rectifier switch Trigger 12 switches. When the triangular wave signal falls below a threshold (0.4V in the example), the switch 12 is turned on, as shown by the lower third step function of FIG. 6 rising from −1V to 1V. When the triangular wave signal reaches the threshold again, these switches 12 are turned off again, as shown by the step function dropping from 1V to 0V.
スイッチ12がオンに切り替えられる時点において、受信デバイスの位相線は短絡される。従って、図の上部3分の1に示されている交番電流のピーク値は次の周期の間上昇する。更に、図の中央部3分の1に示されている直流電圧は下降する。その下降は再度スイッチ12をオフに切り替えることによって停止される。その後、スイッチ12がオフの間、直流電圧は上昇する。 When the switch 12 is switched on, the phase line of the receiving device is shorted. Therefore, the peak value of the alternating current shown in the upper third of the figure rises during the next period. Furthermore, the DC voltage shown in the center third of the figure falls. The descent is stopped by switching the switch 12 off again. Thereafter, the DC voltage rises while the switch 12 is off.
Claims (15)
・前記構成は、交番電磁界を受信し、且つ、電磁誘導によって交番電流を生成するように適合されている受信デバイス(1)を備え、
・前記受信デバイス(1)は、前記電磁誘導によって前記交番電流の1つの相を生成する導電材料によって形成される少なくとも1つのインダクタンス(3)を備え、
・各インダクタンス(3)は、前記受信デバイス(1)によって受信される対応する周波数の交番電磁界に応じて、前記交番電流の前記相が生成される共振周波数で、前記交番電流の1つの相を生成し、
・各インダクタンス(3)は、前記交番電流を整流し且つそれによって直流電流を生成する整流器(10)に接続され、
・前記整流器(10)は1つの自動的に制御可能なスイッチ(12、13)または複数の自動的に制御可能なスイッチ(12、13)を備えており、前記1つの自動的に制御可能なスイッチ(12、13)または複数の自動的に制御可能なスイッチ(12、13)は、前記1つの自動的に制御可能なスイッチ(12、13)を閉じる、または前記複数の自動的に制御可能なスイッチ(12、13)を閉じることによって、前記少なくとも1つのインダクタンス(3)の両端を短絡する短絡回路がもたらされるように配置され、
・前記構成は、前記少なくとも1つの自動的に制御可能なスイッチ(12、13)を制御するように適合されている制御デバイスを備え、
・前記制御デバイスは、前記1つの自動的に制御可能なスイッチ(12、13)または複数の自動的に制御可能なスイッチ(12、13)を、前記受信デバイス(1)が交流電磁界を受信している間に、前記共振周波数より低い第1の周波数でオン及びオフに切り替えるように適合されており、それによって前記第1の周波数で前記少なくとも1つのインダクタンス(3)の両端を短絡する短絡回路を生成する、
構成。 A configuration for supplying electric energy to a vehicle,
Said configuration comprises a receiving device (1) adapted to receive an alternating electromagnetic field and to generate an alternating current by electromagnetic induction;
The receiving device (1) comprises at least one inductance (3) formed by a conductive material that generates one phase of the alternating current by the electromagnetic induction;
Each inductance (3) is one phase of the alternating current at a resonant frequency at which the phase of the alternating current is generated in response to an alternating electromagnetic field of the corresponding frequency received by the receiving device (1); Produces
Each inductance (3) is connected to a rectifier (10) that rectifies the alternating current and thereby generates a direct current;
The rectifier (10) comprises one automatically controllable switch (12, 13) or a plurality of automatically controllable switches (12, 13), said one automatically controllable The switch (12, 13) or a plurality of automatically controllable switches (12, 13) closes the one automatically controllable switch (12, 13) or the plurality of automatically controllable Closing the active switch (12, 13) is arranged to provide a short circuit that shorts across the at least one inductance (3);
The arrangement comprises a control device adapted to control the at least one automatically controllable switch (12, 13);
The control device receives the one automatically controllable switch (12, 13) or a plurality of automatically controllable switches (12, 13), and the receiving device (1) receives an AC electromagnetic field. A short circuit adapted to switch on and off at a first frequency lower than the resonant frequency while thereby shorting across the at least one inductance (3) at the first frequency Generate circuit,
Constitution.
・交番電磁界が受信され、且つ、電磁誘導によって交番電流を生成するように使用され、
・前記交番電磁界は、導電材料によって形成され、且つ前記電磁誘導によって前記交番電流の1つの相を生成する少なくとも1つのインダクタンス(3)によって受信され、
・前記インダクタンス(3)は、共振周波数で前記交番電流の前記相を生成し、
・前記交番電流は整流器(10)によって整流され、それにより直流電流が生成され、
・前記整流器(10)は、前記少なくとも1つのインダクタンス(3)の両端を短絡する短絡回路がもたらされるように、一時的に閉じられる少なくとも1つの自動的に制御可能なスイッチ(12、13)を使用して動作し、
・前記少なくとも1つの自動的に制御可能なスイッチ(12、13)は、受信デバイス(1)が交流電磁界を受信している間に、前記少なくとも1つの自動的に制御可能なスイッチ(12、13)が前記共振周波数より低い第1の周波数でオン及びオフに切り替えられるように制御デバイスによって制御され、それによって前記第1の周波数で前記少なくとも1つのインダクタンス(3)の両端を短絡する短絡回路を生成する、
方法。 A method of operating a vehicle using electrical energy,
An alternating electromagnetic field is received and used to generate an alternating current by electromagnetic induction;
The alternating electromagnetic field is received by at least one inductance (3) formed by a conductive material and generating one phase of the alternating current by the electromagnetic induction;
The inductance (3) generates the phase of the alternating current at a resonant frequency;
The alternating current is rectified by a rectifier (10), thereby generating a direct current;
The rectifier (10) has at least one automatically controllable switch (12, 13) that is temporarily closed so as to provide a short circuit that shorts across the at least one inductance (3); Works using
- said at least one automatically controllable switch (12, 13), while the receiving device (1) is receiving AC electromagnetic field, said at least one automatically controllable switch (12 13) is controlled by the control device so that it is switched on and off at a first frequency lower than the resonance frequency, thereby short-circuiting both ends of the at least one inductance (3) at the first frequency Generate circuit,
Method.
・交番電磁界を受信し、且つ、電磁誘導によって交番電流を生成するように適合されている受信デバイス(1)を設けることと、
・前記受信デバイス(1)に、前記電磁誘導によって前記交番電流の1つの相を生成するための導電材料によって形成される少なくとも1つのインダクタンス(3)を設けることと、
・前記交番電流の1つの相を生成する各インダクタンス(3)を、前記受信デバイス(1)によって受信される対応する周波数の交番電磁界に応じて、前記交番電流の前記相が生成される共振周波数で動作するように適合させることと、
・各インダクタンス(3)を、前記交番電流を整流し且つそれによって直流電流を生成する整流器(10)に接続することと、
・前記整流器(10)の1つの自動的に制御可能なスイッチ(12、13)または複数の自動的に制御可能なスイッチ(12、13)を、前記1つの自動的に制御可能なスイッチ(12、13)を閉じる、または前記複数の自動的に制御可能なスイッチ(12、13)を閉じることによって、前記少なくとも1つのインダクタンス(3)の両端を短絡する短絡回路がもたらされるように、配置することと、
・制御デバイスを設け、且つ前記制御デバイスを、前記少なくとも1つの自動的に制御可能なスイッチ(12、13)を制御することができるように、適合させることと、
・前記制御デバイスを、前記受信デバイス(1)が交流電磁界を受信している間に、前記少なくとも1つの自動的に制御可能なスイッチ(12、13)を前記共振周波数より低い第1の周波数でオン及びオフに切り替えることができるように、適合させ、それによって前記第1の周波数で前記少なくとも1つのインダクタンス(3)の両端を短絡する短絡回路を生成することと、
を備える方法。
A method of manufacturing a vehicle comprising the following steps:
Providing a receiving device (1) adapted to receive an alternating electromagnetic field and to generate an alternating current by electromagnetic induction;
Providing the receiving device (1) with at least one inductance (3) formed by a conductive material for generating one phase of the alternating current by the electromagnetic induction;
Resonance at which each phase of the alternating current is generated in response to an alternating electromagnetic field of a corresponding frequency received by the receiving device (1), with each inductance (3) generating one phase of the alternating current Adapting to operate at frequency,
Connecting each inductance (3) to a rectifier (10) that rectifies the alternating current and thereby generates a direct current;
One automatically controllable switch (12, 13) or a plurality of automatically controllable switches (12, 13) of the rectifier (10), the one automatically controllable switch (12 , 13) or closing the plurality of automatically controllable switches (12, 13) to provide a short circuit that shorts across the at least one inductance (3). And
Providing a control device and adapting the control device to be able to control the at least one automatically controllable switch (12, 13);
The control device is configured such that the at least one automatically controllable switch (12, 13) is lower than the resonance frequency while the receiving device (1) is receiving an alternating electromagnetic field. Generating a short circuit that is adapted to be switched on and off at, thereby shorting both ends of the at least one inductance (3) at the first frequency;
A method comprising:
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